При увеличении нагрузки возрастает максимальная и средняя температура цикла, а следовательно, повышается температура двигателя, что приводит к уменьшению периода задержки воспламенения (фазы) и более плавному повышению давления в цилиндре при сгорании.

Вторая фаза — фаза быстрого горения — начинается с момента воспламенения и продолжается до достижения максимума давления (точка г на диаграмме). Фаза быстрого горения может рассматриваться как состоящая из двух периодов: в течение первого (линия 2- сгорает топливовоздушная смесь, подготовленная к воспламенению. При этом происходит быстрое тепловыделение и нарастание давления. Процесс сгорания во втором периоде (линия 3-z) лимитируется характером смешения топлива и воздуха и их соотношением в цилиндре двигателя.

На развитие и длительность второй фазы сгорания оказывают влияние следующие факторы:

количество и состояние топлива, поступающего в цилиндр за фазы (чем тоньше распыливание и выше скорость распространения частиц топлива по объему заряда, тем интенсивнее тепловыделение и нарастание давления во второй фазе);

скорость движения заряда (увеличение скорости заряда до оптимального значения способствует повышению тепловыделения во второй фазе; чрезмерное «перезавихрение» уменьшает количество теплоты, выделяющейся;

тип камеры сгорания; камера сгорания оказывает значительное влияние на характер горения топлива во второй фазе, что обусловлено количеством смеси, приготовленной к воспламенению за фазу и после начала воспламенения;

изменение нагрузочного и скоростного режимов работы двигателя.

При снижении нагрузки уменьшается продолжительность второго периода фазы  (линия 3-z), что обусловлено уменьшением количества впрыскиваемого топлива и продолжительности его подачи. При увеличении частоты вращения сокращается время, так как при этом повышается качество распыливания, уменьшается продолжительность впрыскивания по времени, возрастают давление и температура заряда.

Третья фаза — горение при интенсивном смешивании воздуха с топливом — начинается в момент достижения максимального давления рг и завершается в момент максимума температуры цикла (точка . В третьей фазе топливо подается в пламя. Период задержки воспламенения впрыскиваемых порций топлива сравнительно невелик. Горение развивается при увеличивающемся объеме рабочего тела, поэтому давление в цилиндре падает медленно.